粉喷桩加固软土地基

粉喷桩加固软土地基的施工和问题的探讨中铁十三局四处［摘 要］该文通过对粉喷桩工程的加固机理和设计计算方法的分析，结合当前粉喷桩施工的部分应用实例和试验成果，，对粉喷桩应用的施工现状和有关问题作了阐述。

［关键词］软土 粉喷桩 加固机理 复合地基1粉喷桩的加固机理粉喷搅拌加固软基技术，是利用水泥等作为固化剂，通过特制的深层粉体喷射搅拌机，将粉状加固料，用压缩空气输送到钻头，并以雾状喷射到加固地基的土层中。

凭借搅拌机回转钻头叶片的旋转，在设计加固深度范围内，就地和原位软土强制搅拌混合，利用水泥吸水和与土颗粒发生水解、水化反应并进行阳离子交换等物理化学作用，使软上形成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥土柱体（俗称粉喷桩）。

这种强度和刚度较桩周土高出若干倍的柱状加固体与桩间上一起构成复合地基，在稳定地基土的同时提高其强度，使地基土工程性质得到局部改善，从而达到加固地基的目的，或由粉喷桩相互搭接，形成坑壁支护和防渗帷幕结构。

2粉喷桩复合地基的设计与计算粉喷桩复合地基现有的计算方法，都是以刚性基础底面处桩与土产生等位移为基本前提的，并结合有关弹塑性理论，提出了若干带简化条件的计算公式。

2.1粉喷桩单桩承载力计算模式各种单桩承载力的确切值，唯有通过压桩试验来确定。

因此，在桩承载力设计计算中，多是采用地基参数来预计的。

对于粉喷桩主要有两种估算方法。

2.1.1半经验方法在极限荷载作用下，粉喷桩的侧向膨胀量很小，桩周土远未达被动破坏，而是桩、土界面摩阻力达到极限，出现“刺入”现纽、或是桩身被劈断或剪断。

B .B roms 分别给出了其计算公式：桩、土界面上强度达极限时的单桩极限承级力：Q f ＝лd(h+2.25d)сu式中：Q f ——单桩极限承载力，kPa;h ——桩长，m;d ——桩径，m; сu ——不排水剪强度,kPa 。

桩身剪断时单桩极限承载力：Q f ＝A p (3.5c+3σh )式中：A p ——桩的戳面积，m 2；σh ——桩在地面下土的最弱处（通常为硬壳底部）住壁承受的水平上压力，kPa ；c ——柱身材料的内聚力。

粉喷桩技术在建筑软土地基加固中的应用摘要:本文首先对粉喷桩的荷载传递机理的进行分析，阐述了用粉喷桩技术在建筑软土地基的施工方法，并提出了保证施工质量的几点措施,希望对建筑工程施工中，如何处理软土地基提供有效的借鉴。

关键词:粉喷桩技术；建筑工程；软土地基；加固；应用1 粉喷桩的荷载传递机理复合地基是指天然地基中的部分土体通过某种方式得到增强或被置换而形成的强化地基。

粉喷桩复合地基是其中的一种,它是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在软基中将软黏土和水泥强制拌和,使软弱土硬结成为桩土共同承担外部荷载的复合地基。

粉喷桩的加固原理主要基于:(1)水泥加固土的物理化学过程,即水泥与土拌和后水泥中的钙物质与土中的水发生化学反应,生成柱桩结晶而起到骨架作用。

(2)水泥的炭化反应,即水泥中大量的钙离子与土和水中的二氧化碳发生反应,生成碳酸钙沉淀,增加水泥土的强度。

(3)离子交换与团粒作用,即水泥土中大量的钙离子与钠离子、钾离子发生置换,形成大量的软土团粒和水泥团粒,使水泥土的强度得到提高。

粉喷桩自身性质通常介于刚性桩与柔性桩之间,它的刚度、抗压强度和抗侧压力作用小于刚性桩而大于柔性桩。

粉喷桩的轴向应力分布是不均匀的,从桩顶而下应力逐渐减小,最大轴向力位于桩顶3～5倍桩径范围内。

当施加较小荷载时,荷载通过垫层均匀地传递到桩和桩间土上,此时相应的变形也较小,桩与土的应力随荷载线性增长。

随着外荷载的增加,桩与土的应力将发生变化,为满足桩和桩间土的变形协调条件,荷载将按地基材料刚度的大小不断进行分配,此时桩承担了大部分荷载,应力逐渐向桩的顶部集中。

随着荷载的进一步增大,复合地基的变形速率加快,应力集中现象也越见加剧,最终桩承担的荷载达到极限,桩体首先进入局部塑性状态而不能分担增加的荷载,应力将会向桩间土转移,外加荷载的增量部分将由桩间土来承担,直至桩和桩间土共同进入塑性状态,此时所对应的荷载即为复合地基的极限荷载。

2 粉喷桩常见质量问题分析(1)喷粉时高压气流对软土的扰动比较明显,扰动后原土结构及粒间的胶结作用被破坏,在未达到新的稳定之前,可能导致地基承载能力反而降低了。

粉喷桩加固桥头软土地基在公路工程中的应用摘要：文章介绍了贵州省某高速公路大桥采用粉喷桩加固桥头软土地基的施工程序及检测项目、控制标准等，对地基处理前后的效果进行对比分析，指出其适用性，从而推广粉喷桩在软土路基施工中的应用。

关键词：粉喷桩，软土地基，施工程序，检测项目，控制标准粉喷桩就是应用特制的设备和机具，将固化剂——水泥、石灰粉等通过压缩空气的传送，与地基土强行拌和，使之产生充分的物理、化学反应形成连续的水稳性的坚硬桩体，是一种改善土质，提高地基强度的软土路基加固方法。

它具有施工简单、方便，承载力提高幅度大，费用低廉等特点，所以被广泛应用于淤泥质土、杂填土、软黏土等软弱地基的加固处理。

本文结合贵州省某公路大桥工程中利用粉喷桩加固桥头软土地基一例，详细地阐述了粉喷桩施工的程序，检测项目及控制标准。

1、工程概况贵州省某高速公路某大桥位于安顺与贵阳市交界处，处于该高速公路里程k36+050~k38+652处，属山丘地带，该段软土成因复杂，构成多元土结构，层位复杂。

根据沿线地基勘探表明，分为三个地质层：ⅰ层为软塑状低液限黏土，分布连续，深度0 m~3.3 m。

ⅱ层以流塑状淤泥质低液限性粉土为主，间夹低液限粉土质砂、低限黏土，深度为3.3 m~10m左右。

ⅲ层以中密状低液限粉土质砂为主，压缩性低，深度为12 m~13 m左右。

为减少路基沉降和桥头差，达到规范要求，采用粉喷桩技术以提高地基的整体承载力。

台背填土高度6.5m，为了保证台背填土下卧层的承载力及台背回填的质量，同时考虑工程工期紧，决定采用粉喷桩施工方案进行桥头地基加固。

按设计粉喷桩为：固化剂采用42.5级普硅水泥，桩径为500mm ，桩长为13m，4800根，正方形布桩，桩距1.2m。

每米桩身水泥掺入量为50kg，本工程粉喷桩设计总工程量为62400延米，要求加固后复合地基承载力达到160 kpa。

施工后要求填土区能稳定，填土区沉降在允许的范围内不产生不均匀沉降。

粉喷桩 质 量检查 标准
序 查目 号检项
１ 桩 平 面位 置 （ 纵横 ｊ
单 萎 查法 位罢箍 检方
ｃ ｍ ±１ ０ 用 经纬 仪 量删 或 铜 尺量
２ 钻 杆 倾斜 度 ３ 桩 身 ４ 每 米 桩长 水 泥 用量
ｓ
％ ≤１ ｍ 不 小 于设 计 Ｋ ＋ ；． ｇ ５ ２
民 营科技
市政 与路桥
பைடு நூலகம்
２１ ０ ０年第 ５期
粉体 喷射搅 拌桩 处理软 土地 基施 工工艺
李 勇
（ 南通市港航工程有限公 司， 苏 南通 ２ ６０ ） 江 ２０ ５
摘 要： 重点讨论 了粉体喷射搅拌桩 所用的施工机械、 材料要 求、 工艺流程 、 施工工艺等。
关 键 词 ： 体 喷 射 搅 拌 桩 ； 工 工 艺 ； 艺流 程 粉 施 工
粉体喷射搅拌桩处理软土地基施工技术是加固软土地基的一种常用方 法， 应用于软基段的高路堤、 桥梁 、 结构物的基础和两侧 ， 经加 固处理后的粉 喷桩主体与周围地基共同作用构成复合地基， 提高 了地基承载能力 ， 增加了 路 基和结 构物 的稳 定性 。 粉体喷射搅拌桩简称粉喷桩， 它适用于淤泥质粘土 、 ｌ 、 粉 生土 淤泥亚粘 土、 砂性土等各类软土地基的加固。经粉喷桩处理的软土地基， 具体整体性 、 水稳性好 ， 并成为有一定强度的复合体。 以宁靖盐高速公路 Ｖ ４标段为例 ， 标段总长 ６ ０ ｍ， ． Ｋ 均在兴化境内 ， ０ 路 线经过地区软土的种类有淤泥质粘土 、 亚粘土 、 淤泥 、 粉质土及可液化的土 等， 种类较多。 软土分布的深度也不一， 粉喷桩的桩长视软土的深度和ｌ 生质而 定， 桩径为 ５ 厘米， ０ 每米喷人的水泥量为 ５ ０公斤。 １ 粉体喷 射搅 拌桩所 用 的施工机 械 １ 常用施工机械。１深层喷射搅拌机 １ ２ＹＰ １ ． １ ） 台；） － 型粉体喷射机 １ ３ 台；） 空气压缩 机 １ ；）５ Ｗ 以上 发 电机 １ ； 台 ４７ Ｋ 台 １ 机械类型和主要技术参数。Ｖ 标段粉喷桩施工主要使用上海探矿机械 ． ２ ４ 厂 生产 的 Ｇ Ｆ５型 、 Ｐ － Ｐ－ Ｇ Ｆ ７型和 武汉 工程 机械 厂 的 Ｐ ５ 型和 Ｐ － Ｈ－Ａ Ｈ ７型等 机型， 它们的基本性能一样， 只是在粉喷的计量方式上有所不同， Ｐ Ｇ Ｆ型采用 流量计显示喷粉量；Ｈ型采用电子称显示喷粉量。 Ｐ ２ 粉体喷射搅拌桩的材料要求 ２１ Ｖ 标 段 粉喷桩 用 的水 泥干 粉 ， ４ ５ 普 通 硅酸 盐水 泥及 ４ ５ 渣水 ． ４ 为 ２＃ ２ ＃矿 泥二种。水泥应有生产厂家合格证和质检单 ， 注有水泥品种 、 ｔ期 ， 生产 ３ 并附 有 出厂质 检单 ， 同的水 泥应分 开堆 放 ， 不 不能混 杂使 用 。 ２ 使用前应对水泥按规定进行批量抽检 ，严禁使用不合格或受潮结块 的 ． ２ 水泥。粉喷桩采用的水泥粒径应不大于 ５ ｍ。 ｍ ３ 粉 体喷射 搅拌 桩的 工艺流 程 粉喷桩在施工中工艺流程及质量检测过程见图 １ 。

（） 发 现 喷粉 量 不足 时 ， 整 桩 复打 ， ２若 应 复打 的喷粉 进行 ， 操作人员应随时记录压力、 喷粉量、 钻进速度 、 提 量不少 于 设计用 量 ； 遇停 电、 械 故障 等原 因 ， 若 机 喷粉 中 升速度 等有 关参 数 的变化 。 断时 ， 必须 复打 ， 且复 打重 叠孔段 应 ≥１０ 。 时排除 空 ．ｍ 及
１ 工程 简介
在 工业 及 民用建筑 、 路 、 路 、 公 铁 市政 及地 下工 程等 工程 的软基 处理 中得 到越来 越广 泛 的应 用和 推广 。
（水 泥粉 喷桩桩 位测 量放 线 ： １ ） 利用 全站 仪等 测量 仪 器对 桩位进 行测 量放 线 ， 做好标 志 。 （ 粉 喷机 定 位 ： 机 钻轴 必 须保 持 垂 直 ， ２ ） 桩 以保 证 桩 体 的垂 直 度 偏差 ＜ １５ ， ．％ 并丈 量 钻杆 长 度 ， 上显 著 标 标 志， 以便 掌握钻 杆钻 入深 度 、 复搅深 度 ， 证设 计桩 长 。 保
施工技术
广东建材 ２１ 年第８ ０１ 期
水泥粉喷桩处理软土地基技术
叶伟强
摘 要 ：软土地基应慎重处理， 处理不当， 则路基易出现沉陷和失隐．常见处治方法有： 塑料排水板
法、 土工布 法、 袋装砂井法 、 超载预压法 、 石挤淤法及粉喷桩法等 ， 抛 本文就 水泥粉喷桩 的特 点， 施工方 法 及注意事项三个方面提 出一些意见。
关键 词：水泥粉喷桩； 处治
１ 水泥粉喷桩的特点
水泥 粉喷桩 是 一种深 层地 基加 固方 法 ， 是利 用粉 喷 桩 机 不 断高 速 旋转 的 钻 头将 水泥 干 粉 喷 到周 边 的软 弱 地 基 中 ， 时钻 杆 以一 定 的速 度 提 升 ， 同 搅拌 钻 头 上 的叶 片将 其周 边 的土体 自下 而上 不断地 切 割搅 拌 ， 使软 土硬 结的一种 桩 体 ， 具有整 体性 、 它 水稳 定 性 、 并且 具有 一定 的 强 度 ，与 桩 间 软 土 形 成 复 合 地 基 ， 其 承 载 力 可 达 ｌ０ １０Ｐ ， ６ ～ ８ ｋａ 效果 好 的具有 更高 的地基 承载 力 。 泥粉 水 喷桩 同钢筋 混凝 土桩相 比， 具有 工期 短 、 本低 的特 点 ， 成

在试桩5～7d后随机选择桩位进 行全程取芯，取芯时有业主及监理工程 师在场。工艺性试桩结束后时整理各种 技术参数，资料上报至监理工程师，得 到认可后再全面开工。
施工机具和材料
施工主要机具包括：喷粉桩机及 配套贮灰罐及喷粉系统、空气压缩机、 75kPa以上的发电机等喷粉桩机由液压 步履式底架和导向加减压机构、钻机传 动系统、钻具、液压系统、喷粉系统、 电气系统等部分组成。
施工工艺流程
桩位放样→钻机就位→检验桩基 调平机体→钻进至设计深度→高压送气 打开喷粉孔→反钻提钻并喷水泥→至工 作设计标高上50cm停止喷粉→重复搅 拌并复喷→反转提钻至地表→成桩结束 →移机就位在下个桩位施工。
结语
对公路路基严格把关，对做好公 路工程师非常重要的，尤其是施工前和 施工过程中的质量控制很重要。由于影 响公路路基施工质量控制的因素很多， 在施工的过程中，可能会受到自然或人 为因素的制约，所以，必须综合考虑， 坚持施工的技术标准，加强施工管理， 强化路基施工质量等，同时，采取一些 必要的措施，是影响因素减至最低，以 保证公路质量，提高路基路面的稳定性 与耐久性。
准备工作
施工现场配备各种计量仪器设 备，做好计量装置的标定工作。
对现场的水泥等原材料进行试 验工作, 施工前根据每个断面的实际 状况进行室内配比试验，确定每延米 的喷粉量。
根据施工图纸画出桩位平面布置 图，并报请测量工程师批准。
公路路基施工质量控制的 措施
施工测量控制
利用导线点来恢复路基中心线并 确定里程桩号，然后加密水准控制点。 在确保施工放样的测量精度后，及时对 中线、宽度、厚度、压实度等指标进行 检验，争取做到现场跟踪自检。
械将水泥与原位软土进行强制搅拌、压 缩，并吸收周围水分，经过一系列物理 化学作用生成一种特殊的具有较高强 度、较好变形特征和水稳性的混合柱状 体，它对提高软土地基承载能力、减少 地基的沉降量及保证桥头高填土路基稳 定性具有明显的效果，下面结合工程实 际对粉喷桩处理公路软土地基施工工艺 与检测方法进行探讨。

维普资讯
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２ ２・
沈
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筑
２０ ０ ７年 第１期
适用 面广、方便施工等特点 ，已成 为高承载
力 、低成本、经济适用的深基础工程发展的
一
本文作者根据所开发小区采用的静压桩 基础 ，论述了施工中的技术 、管理、设计等 方面体会 ，文章论据充分，论点鲜明，语言
于 在单 调 荷 载下 以颗 粒 结 构 为特 征 的材 料 ，
泥水 化产生Ｃ Ｏ ２ ａ（ Ｈ）及水化 硅酸钙等水 化
物 。Ｃ （ Ｈ）中的Ｃ ２ 离 子 与 粘土 所 吸 附 的 ａＯ ２ ａ＋
Ｎ ＋ Ｋ 等离子进行当量的媳妇交换 ， ａ、＋ 使较小
的土颗粒形成较大的土团粒 ，从而使土体强
度 略有 提 高 。 这一 过程 一 般在 数小 时 内完成 。 （） ２ 固化 剂 硬 化 ： 着 固化 剂 水 化 的 深 随
入， 水化硅酸钙 、 钙矾石等水化 物不断发育 ， 填充孔隙，粘结土颗粒使松散土体形成坚固 的整体 ，这一过程是产生加 固土强度 的主要
地基工程来说 ， 具有以下作用：
（） １桩体作用 ： 由于粉喷桩桩体的刚度较
周围土体大 ， 在路堤填筑荷载作用下 ， 复合地 基 中的应力按材料模量进行分布。 因此 ， 产生
应力集 中现象 ， 大部分填土荷载由桩体承担 ，
作用在桩间土的应力相对减少 。 （） ２挤密作用 ： 粉喷桩就地搅拌且喷注水 泥粉与地基土形成桩体的过程中，不 向地基
均匀沉降大于２— ０ ｍ ￣ 如不及时修补 ， ０３ｍ Ｄ， 将
严重影响行驶 。 因此 ， 如何减小工后沉降是一
个需 要 亟待 解 决 的问题 。 目前 我 国沿 海 地 区

粉喷桩处理公路软土地地基施工技术一、粉喷桩的应用概述㈠定义粉喷桩属于深层搅拌法加固地基方法的一种形式，也叫加固土桩。

深层搅拌法是加固饱和软粘土地基的一种新颖方法，它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械应地将软土和固化剂（浆液状和粉体状）强制搅拌，利用固化剂的主剂和软土之间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的优质地基。

粉喷桩应是采用粉体固化剂来进行软基搅拌处理的方法。

深层搅拌法具有施工工期短、无公害、施工过程无噪音、不排污、对相邻建筑物无不利影响等优点。

㈡粉喷桩的发展简况⒈粉喷桩粉体喷射搅拌加固土桩，于20世纪60年代后期由瑞典和日本分别提出。

石灰系搅拌法于1967年由瑞典的Kjeld Paus提出，1974年将石灰体喷射搅拌桩应用于路堤和深基坑边坡防护。

日本于1967年开始研制石灰搅拌施工机械，1974年开始在软土加固工程中应用。

我国于80年代初引进此项技术，1983年初，铁道部第四勘察设计院开始进行粉体喷射搅拌法加固软土地基的试验研究，并与铁道部武汉工程机械研究所合作，于1983年研制出了我国第一台液压步履式深层搅拌喷粉桩机。

1984年7月在广东省云浮硫铁矿铁路专用线上应用石灰搅拌桩加固单孔4.5m盖板箱涵的软土地基获得成功，1985年4月通过铁道部部级技术鉴定，后逐步推广使用，并取得了良好的社会效益和经济效益。

但由于国内粉状石灰产量不多，加之运输与保管也比较困难，因此近年来基本上均以水泥粉作为固化剂进行深层搅拌施工。

⒉水泥系深层搅拌法水泥系深层搅拌法始于美国，20世纪50年代引入日本，1974年由本港湾技术研究所、川崎钢铁厂和不动建设等厂家合作研制成功水泥搅拌固化法（CMC法），用于加固钢铁厂矿石堆场地基加固深度达32m。

接着日本各大施工企业接连开发研制加固原理、固化剂相近的各种不同规模、不同效率的深层搅拌机械，形成了多种施工方法。

杭州市温州路27号住宅楼改建工程和上海探矿机械厂铸钢车间厂房地基加固工程是国内采用水泥喷粉技术进行软基搅拌加固最早的两个实例。

面的 Ｎ ａ或 Ｋ和 水泥化 合物 中的 ｃ 进行 吸附 交换， ａ 形成 土 团粒 ， 以此提 高水 泥土 的强度 。同时， 粘土矿 物 中的氧化 物与 水泥化 合物会 进行化 学反应 ， 形成 不溶于水 的稳 定结 晶化 合物， 其不断渗 入到颗粒 问孔 隙中， 形成 网状结构， 以此 增大 水 泥 土 的 强度 。 在实际旌 工过程 中， 求施 工单 位提供水 泥土室 内配方试件 的无 侧限抗压 要 强度 试验 报告 。故选 择 的土样 应是 具有代 表 性的 原状 土样， 从前而 所述 水泥
录。
ａ ．试桩 的控制 。①满 足 设计要 求 的每 米水 泥掺 入量 和工 艺要求 的各种 技 术参 数， 如钻进 速度 、 升速度 、 拌速度 、 浆压力 、 提 搅 喷 单位 时间喷浆 量等 ｉ ②确 定搅拌 的均匀 性 ： ⑧掌握 各种土质 条件下钻进 和提升 的阻力程度及 喷浆情 况 ， 择合 理的技 术措 施 ： 选 ④成桩 ： 艺试验桩 数不宜 小于 ５ ： ］ ＝ 根 ⑤成桩 ７ 后 ， ｄ 进 行 开挖检 查， 目测法 检查桩 体成型 情况 及搅拌 均匀程 度， 用 检查 深度 ０ Ｏ ．５ ～ １ ０： ．０ ｍ 成桩 ２ ｄ ， ８ 后 钻孔取 芯进 行无侧 限抗压 强度试 验 。⑥在 确定 原定施 工 工 艺可 以满 足 设计要 求 时， 为试桩 成功 。 方 ｂ．喷粉 量 的控制 。粉 喷桩 的质 量 决 定于 喷 粉量 是否 满足 设计 要求 。 施工 中， 采取 逐桩控 制 。根据每 桩桩 长， ５ｋ 按 ０ ｇ／ｍ计量入 罐， 成桩 后查看 水 泥是 否 用 完， 完 再复 喷 。每 桩 罐 ， 桩控 制 。 未 逐 Ｃ ．桩 长 的控制 。按 设计 桩长 及试 桩确 定 的长度 ， 并根据 钻进 时 桩机 负 荷 载 电流 数据 突变 点 （ 处表 明 已穿透软 土层）现 场丈量 钴杆， 突变 ， 测定桩 长是 否满足设计要求 。 ｄ ．制 度 上的保 证。根 据业 主的规 定， 工单位 对成 桩负 完全 责任， 施 对成 桩 按 ２ 随机进行 质量 检测 ， 对不 合格桩 按 ５ 倍 扣罚工 程款 并责令 返工 。这 ０ 措施 使施 工 单位 自觉 把关， 不敢 偷 工减料， 从制 度上 保 证 了质 量 。 （） 强施 Ｊ ２加 ｌ 措施和 劳动 力组织 ， 证施工质量 安全 保 ① 对操 作施 工人 员 进行 专 业培 训， 高专业 技 术水平 ， 提 熟练操 作技 能 。 ② 编制 有 针对 性 的作 业指 导 书， 以指导 工人 施 工 。 用 ⑧ 明确 各 工序 职 责， 接清 楚 ， 交 旋工 纪 录书 写认 真 。 ④ 严格 执行安 全操 作规程 ， 安全 员 负责安全 教育和检 查并有 权制止 不合 要求的施工操作。 ⑤机 械设备运 行时， 别是在制 桩过程 中， 特 岗上人 员必须坚守 岗位 ， 间作 夜 业应 有 充分 照 明， 高作 业要 系 安全 带 。 登 ⑥ 建 立机 械 设 备 的定 期 检 查 、保 养 制 度 。 ⑦及 时 排除 空气 储气 罐 内的积 水 ， 意控 制粉 尘 的弥漫 和扩 散 。 注 ４ ２严 格质 量控制 目标 及检测 措施 粉 喷桩加 固软 Ｉ地 基桩 距偏 差 ≤ ５ｍ： ： ｃ 有效桩 长偏 差≤ ± １ ｃ ： 项标 ０ｍ桩 高偏差 ≤ ± ５ ｍ 桩 垂真度 偏差 ≤ １ ５ 。检 测方法 有室 内灰 比试验和 本体 ｃ： ．％ 加 固检查 。 （） 内灰 比试 验 。现场采 集要 加 固的土样 及施 工用 的固 化剂送至 试验 １室 室， 拟定 的配合 比和操 作程序 制作 试块 。试块成 形后 １ ｄ 按 ～２ 拆模 ， 重后送 称 入养护 室进 行各龄 期养护 ， 达到规 定龄期 后， 重， 称 做无侧 限抗 压强度 试验， 选 定最优灰 比。

谈谈粉喷桩施工及质量控制粉体喷射搅拌桩加固软土地基，主要是以粉体物质作加固料和原状软土进行强制搅拌，经物理、化学作用生成一种特殊的，具有高强度、较好变形特征和水稳定性的柱体，它对提高软土地基承载力、减少地基的沉降有明显效果。

粉喷桩可以解决：1、增加软土地基承载力；2、减少软土地基的压缩量；3、加快软土地基的沉降速度（石灰系列）；4、作侧向支护以增加开挖边坡的稳定性等工程问题，它适用于淤泥质土、粘性土、粉土杂填土天然含水量大于30%的加固。

一、准备工作在粉喷桩施工时，在机械进场前，必须做好下列施工准备工作：1、施工机械进出场的道路条件：对道路及桥梁的要求，一般应满足108卡车及汽车吊机要求。

2、电力供应：一台粉喷桩施工机械其用电功率为50KW，在没有电源地区，应配备75KW柴油发电机。

3、查明障碍物：清除地下大石块、树根、地下管线、空中的高压管线障碍物均应清除。

4、施工场地：由于地质较差、承载力较低，应铺设山皮土或碎石垫层。

5、在施工前要备足水泥加固料，按设计需要的标号（一般为425＃或325＃），在数量上根据施工进度备料。

二、工艺性试桩一般工艺性试桩在工程位置上进行，成桩试验应达到下列需求：1、满足设计水泥喷入量的各种参数；2、水泥搅拌均匀程序；3、了解下钻及提开的阻力情况，选择合理的技术措施，一般工艺性试桩不得少于10根。

三、施工顺序1、柱体对位：根设计确定加固机的位置，使搅拌轴保持垂直。

2、下钻：启动搅拌铅机，钻头边旋转边钻进。

为了不堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气。

钻进时喷射空气，可使钻进顺利、负载扭矩小。

随着钻进，准备加固的土体在原位受到搅动。

3、钻进结束：钻在设计标高后停钻。

4、提开启动搅拌钻机：钻头呈反向，边旋转边提开，同时通过粉体发送器将加固粉体料喷入被搅拌的土体中，使土体和粉体料进行充分的拌和。

沿深度方向加固材料的混合量，系根据发送器输出的加固数量与搅拌叶片提开速度的关系来确定。

粉喷桩在软土地基加固中的应用摘要：本文首先介绍了粉喷桩的基本原理和施工准备，然后分析了施工工艺及要求和粉喷桩质量控制，最后探讨了影响粉喷桩强度的主要因素和粉喷桩的质量检验。

关键词：粉喷桩；软土地基；加固；应用粉喷桩加固软土地基于1971年在瑞典首次应用于工程实践。

它是深层搅拌桩的一种，以水泥粉为固化剂的搅拌桩。

其作为一种加固地基的变形特性，减少在荷载作用下可能发生的沉降和不均匀沉降。

我国80年代初开始应用。

实践证明，粉喷桩主要适用于加固淤泥、淤泥质土和含水量较高的、地基承载力不大于120kPa的粘性土、粉土等软土地基。

粉喷搅拌法采用水泥、石灰粉等作为固化剂，不需向地基中注入附加水分，却能充分吸收桩周围软土中的水分，进而提高了桩周土的强度，使加固后地基的强度得以提高。

对于含水量很高的软土加固效果尤为显著。

采用粉喷桩处理后的复合地基承载力可达160 kPa~180 kPa。

由于就地加固，无需挖出软土，与其他地基处理方法相比，具有施工作业简便、机械设备简单、速度快、效果好等特点；施工过程中无振动、无污染，对周围环境及建筑无不良影响；适用范围广(据有关资料介绍，最大处理深度已达60 m)；经粉喷桩处理后的软基段地基整体强度提高，沉降稳定，可大大减少甚至免去超载预压所需时间，有利于基层、路面等后续工序的顺利进行，这样节约了投资、缩短了工期、加快了施工进度。

基于这些特点，粉喷桩施工推广应用研究的前景广阔。

1粉喷桩的基本原理粉喷桩是粉体喷射深层搅拌桩加固软土技术的简称，国外定名为DJM 工法( Dry Jet Mixing Method)。

其原理是通过喷射搅拌机将粉状加固料如水泥、石灰粉等，压缩空气喷入地基深部，凭借搅拌机的回转钻头叶片使加固料与原位软土混合，就地搅拌形成具有整体性、水稳性及一定强度的桩体。

桩体中的加固料与软土产生一系列物理化学反应，使软土硬结，从而使桩体与桩间土一起组成复合地基，起到加固地基的目的。

浅谈粉喷桩在加固软基中的施工应用填方路基在软土地基施工期间的稳定性和建成后的剩余沉降、差异沉降已成为公路设计和施工中的一个关键技术问题。

因在天然状态下，地基中的软土含水量高，密度低，压缩性高，固结慢，强度低。

德衡高速公路桩号2k+300—2k+480施工时通过一鱼塘，此此段为软土基，土的含水量34％。

作为高速公路的地基，由于考虑较短工期内完成，所以就必须对软基进行处理，根据软土性质确定处理方案，拟采用粉喷桩进行加固处理。

1、粉喷桩处理的特点与加固机理1、1粉喷桩处理软基的特点粉喷桩是深层搅拌法加固地基方法是通过特制搅拌机械将软土和水泥强制搅拌，利用水泥和软土之间产生一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、稳定性和一定强度的优质地基。

1、2粉喷桩处理软基的加固机理1、2、1水泥的水化反映、碳酸化作用普通硅酸盐水泥主要是由氧化钙、二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁及三氧化硫等组成。

在水泥拌入软土中后，很快与软土中的水化反应，生成氢氧化钙、水化硅酸盐钙、水化铝酸钙及水化铁酸钙等化合物。

水泥与水化物中的氢氧化钙，与空气中的二氧化碳反应生成不溶于水的碳酸钙，提高软土的强度。

1、2、2土颗粒与水泥水化物的作用凝硬作用水泥与水发生反应析出大量的钙离子，这些钙离子与粘土中的矿物质（如二氧化硅、三氧化二铝）进行化学反应，逐渐生成不溶于水的结晶化合物。

离子交换作用软土中含有多种矿物质，并有游离钠离子na+和钾离子k+，它们能和水泥水化生成的钙离子ga++进行当量吸附交换，使较小的土颗粒形成较大的团粒，使土体强度提高。

1、2、3桩体作用粉喷桩是具有一定粘结强度的混合料，其刚度较其他散体材料的桩体大，因而其应力分担比也更大。

在荷载作用下桩的压缩性明显比其周围软土小，因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形将更多地逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，起到了桩体作用。

经加固后地基土的含水量、空隙比、压缩系数均有所减少，压缩摸量有所增加，加固后桩间土已挤密。

CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法一、前言软土地基是指由高含水量、低强度、高可压缩性等特性的土壤构成的地基。

在地基处理过程中，需要采用适当的施工工法来提高软土地基的稳定性和承载能力。

CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法是一种有效的地基处理方法，通过利用CFG桩的垂直承载能力和粉喷桩的水化硬化能力，可以改善软土地基的工程性质。

二、工法特点1. CFG桩和粉喷桩结合使用，充分发挥两种桩的优势，提高施工效率和处理效果。

2. 采用局部处理的方式，可以针对性地加固软土地基的弱点，减少施工量。

3. 施工工法灵活，能够适应不同地质条件和工程要求。

4. 处理后的软土地基具有良好的承载能力和稳定性，可以满足工程的要求。

三、适应范围CFG桩+粉喷桩处理软土地基施工工法适用于软土地基较为薄层、承载能力较低、变形较大的情况，尤其适用于建筑物、桥梁、堤坝等工程的地基处理。

四、工艺原理CFG桩是一种钢筋混凝土灌注桩，可以通过钻孔灌注的方式将混凝土灌注到软土地基中，形成垂直承载能力较大的桩基。

粉喷桩是一种通过将水泥砂浆压入软土地基中，使其水化硬化形成承载层的桩基。

CFG桩和粉喷桩结合使用，可以形成一种互补的处理效果，提高软土地基的承载能力和稳定性。

五、施工工艺1. 土壤勘测：根据工程要求对软土地基进行详细的勘测和分析，确定处理范围和施工参数。

2. 钻孔灌注CFG桩：根据设计要求，在软土地基中钻孔并灌注CFG桩，形成垂直承载能力较大的桩基。

CFG桩可以通过多次灌注组合使用，进一步提高承载能力。

3. 粉喷桩水化硬化：在CFG桩的周围区域，通过喷射机将水泥砂浆压入软土地基中，形成粉喷桩。

水泥砂浆与软土反应，形成硬化的承载层。

4. 粉喷桩固化：等待水泥砂浆水化硬化完成，形成稳定的承载层。

5. 桩基连接：CFG桩和粉喷桩之间通过连接件进行连接，形成一体化的地基处理系统。

六、劳动组织在施工过程中，需要组织调配足够的劳动力和专业技术人员，包括土方开挖、钢筋绑扎、混凝土灌注、喷射仪操作等工作。

施工时应有专人负责制桩记录，详细记录每根工程桩的 位置、编号、喷灰量以及二次喷搅'等。原始记录应详尽、完 善，如实记录并及时汇总·分析，发现问题应及时予以纠正或 采取补救措施。
当制桩发送水泥加固料时，不允许发生:断灰现象。必须 有专人监视发送设备，输灰管道;不能发生堵塞。在保证施工 用水泥材料符合要求的前提下，决定粉喷桩质量的关键是喷 灰量和搅拌均'匀程度。因此，要严格按要求控制喷灰量和提 升速度，以保证桩体内每一深度均得到充分的拌合。每根桩 平均水泥喷入量与设计值的误差不得大于 7%。考虑到粉喷桩 顶部与上部结构的基础或承台接触部分受力较大，因此，通 常在桩顶 2.5m 范围内降低提升速度。这样就相应增加了制桩 时间，增加了水泥喷入量。并按工艺设计的要求在桩顶部位 原地重复搅拌 lmin，以提高其强度。
地基加固是一项隐蔽工程。地基加固的质量好坏直接影 响建筑物的安全与使用。因此，每道工序，每个操作工人都 得严格执行操作规程，严格控制好加固材料本身的质量和喷 入数量，保证搅拌均匀，严格按图施工。根据设计要求，采 取下列措施： 4.2.1 预搅
下钻时预搅，将软土在原位尽量切碎，以利于同水泥 粉均匀搅拌。根据实践经验，含水量愈低，则应降低钻进速 度。 4.2.2 严格控制水泥材料的质量
水泥加固土除与被加固土的性质、状态、水泥掺入比以 及龄期等因素有关外，还与所用水泥材料本身的质量密切相 关。因此，工程必须使用合格水泥是施工质量控制的首要项 目，每批水泥进场必须有合格产品检验单。水泥投入灰罐前 须经过 4 目/cm 筛网过筛，去除杂物和块状体。破包水泥不符
ห้องสมุดไป่ตู้
合要求者不得使用。 4.2.3 确保加固桩柱体强度和均匀性
0.45 1.0
粉质 21.3-

粉喷桩加固软土地基设计要求及施工工艺粉喷桩也叫加固土桩，它是利用粉状水泥(或石灰)等材料作加固化剂，在钻孔过程中使用特制的深层搅拌机械将固化剂喷入软土地基的深层，经搅拌使原位土与固化剂匀称混合并发生一系列物理、化学反应，使软土硬结成具有整体相互影响，共同作用担当上部荷载的粉喷桩复合地基。

由于粉喷桩具有能有效削减总沉降量、能承受较大的加荷速率、抗侧向变形力量强、可大大缩短施工期等优点，目前在我省的地方大路建设中得到广泛应用。

1、粉喷桩设计方法⑴技术要素的选用在进行粉喷桩的设计时，有几项比较主要的技术要素，如基准期、容许工后沉降、加载速率、预压期等，而在进行这些技术要素的标准选用时，我们必需进行严格掌握，在参照相关的规范标准等要求，并结合实际应用状况之后，才能进行合理的设计。

目前，我省粉喷桩采纳的设计标准普遍为：①基准期及容许工后沉降：柔性路面设计使用年限为20年，按目前通常的做法，基准期亦为20年，即从开放交通之日起至路面大修日止，所发生的沉降视为工后沉降。

其容许值对于一般路段取30cm，涵洞及箱型通道处取20cm，其它结构物与路堤相连处取10cm.②稳定验算平安系数：稳定验算平安系数一般以K≮1.2掌握。

③加载速率：加载速率关系到路堤在施工中的稳定性，设计采纳两种平均速率：粉喷桩处理路段及填高小于极限高度的路段取15cm/d，其余取10cm/d.施工中的速率可依据路堤稳定观测的结果予以调整。

⑵桩体及桩位的布设粉喷桩的桩径一般为50cm，设计的桩长宜穿透软土层并达到持力层内50cm.桩距与路堤的稳定和沉降量有关，最小桩距宜为1.1～1.2m，桩位在平面上呈正三角形(梅花形)或矩形布置。

为改善路堤底面的受力条件，粉喷桩处理段路堤下宜铺设30cm左右的砂垫层。

经计算，如涵洞、通道位置工后沉降量大于30cm，则其地基宜采纳粉喷桩处理，桩间距宜采纳1.1～1.2m.对于工后沉降量小于30cm而大于20cm的位置，则其地基采纳土工合成材料加筋协作等载预压进行软基处理。

探讨粉喷桩在城市道路软土地基处理方法摘要：软土，广泛分布在我国沿江、沿海的城市，即多分别在经济发达的城市，不可置否地，经济越发达的地区对道路质量的要求越来越高，对城市道路网的完善也有着迫切的需要，但这些软土的存在，给城市道路带来了不同程度的危害，比如桥涵通道处跳车、路面不平等问题，本文拟探讨的粉喷桩正好是解决软土地基的有效手段之一，因其能够较好地改善地基的受力状况，并可充分发挥桩侧基土的承载潜力而广受施工者的青睐。

笔者拟结合自己经验和所学理论，从粉喷桩的历史、现状及加固原理、设计等方面探讨一下粉喷桩在道路软地基处理中的应用，为各位提供一些参考。

关键词：城市道路粉喷桩软基处理应用中图分类号：u41 文献标识码：a 文章编号：粉喷桩，目前我国常用的一种软土深层加固技术，又被称为深层搅拌法，属于深层搅拌桩的范畴，是利用钻机将粉体固化剂喷入软土地基中，然后通过对软土与固化剂的强制搅拌，利用二者之间所产生的反应，使软土变硬，共同形成具有整体性、水稳性和一定强度的优质复合地基，从而增加路基强度的一种软土处理技术。

多被用于处理表层厚度大于3～4m的软土地基，常适用的土类有淤泥质土、粉土以及软粘土含水量较高的部分。

1、粉喷桩的历史与现状二十世纪六十年代后期，瑞典bpa建筑公司采用生石灰与原位软粘土搅拌成石灰柱，标志着粉喷桩技术的问世，接着在欧美国家掀起了一阵广泛使用的浪潮。

我国引入此项技术是在二十世纪七十年代末，由我国冶金建筑研究总院和交通部水运规划设计院引进，并在1980年应用于实践，之后即在我国沿海地区和长江中下游地区得到广泛应用，取得了良好的效益。

经过三十多年的反复实践，在设计科研、工程应用、施工机械、质量检验等方面都积累了丰富的经验。

2、粉喷桩的加固原理水解、水化反应当水泥与粘土两者结合时，粘土中的水就会和水泥中的矿物发生水解和水化反应，生成含水硅酸钙、氢氧化钙及含水铁酸钙等化合物，如图1。

这些化合物迅速在水中溶解，就会导致水泥颗粒表面再一次暴露出来，重新与水发生反应，逐渐使其周围的水溶液达到饱和状态。

侧及周围山高、坡陡 ，周边无处可选弃土 场。该软土具有高含水量、高孔隙比、低 强度、固结缓慢、沉降大、稳定性差的特 点，经江西煤田地质局科研所检测，属于淤 泥质低液限快剪粘十，一般情况下是进行换 填处理。为减少投资，加快施工进度，经 与甲方及设计单位协商，决定对软土地幕进 行粉喷桩加固处理 ，满足高填方施工要求。
材料的进场、 堆放。然后根据设计需要， 进行 处理面积等放样和桩位布点。 粉喷桩施工 工艺流程: 地面平整 ~ 钻机定位* 钻杆
下沉钻进一上提喷粉强制搅拌一复拌~ 提杆
出孔* 钻机移位 施工程序 制桩试验 粉喷桩施工前必须进行成桩试验，以取 得满足设计喷入量的各种技术参数; 确定搅 拌的均匀性 ; 掌握下钻和提升的阻力情况， 选择合理的技术措施。成桩工艺性试验桩数 不宜少于 5 根。 粉喷桩施工具体要求 ( 1 定位: 调整导轨垂直度，钻头对中桩 ) 位 。 (2 预搅下沉: 启动电机，放松起吊钢丝 ) 绳，空压机送气，使钻头沿导轨 下沉至设计 深度。 注意工作电流不应大于额定电流， 同时 保证整个过程灰管畅通。
2 = 0 . 26 8 3
4 kg ， 取50k g/ m 喷粉量进行施工。 墓干以上的计算，选用铁道部武汉工程
机械研究院生产的 PH 一 SB 型粉喷桩机，最 大扭距24 . 0 KNM ，粉喷桩桩长6m ，桩径 5 0 . 5 米，桩距 1. 3 米， 为加速软土层的固结，
m = NA/ F (N 为总桩数F 为粉喷桩加
便于排水，在桩顶铺垫50c m 的砂垫层。 根据现场实际情况，施工过程中钻进转 速控制在 70 / min 四档) ，钻杆提升速度控 r ( 制在0 .67 m/ min 三档) . 复搅深度为3 米， 9 ( 水泥按 50kg/ m 进行控制。 6 1 准备工作 处理前，事先开挖临时排水沟，纵向开 挖临时降水沟， 用以降低地表水， 便于基底草 皮清除施工， 草皮清除完毕后， 整个软土处理 区填筑 80 m 山砂土， C 整平并轻度碾压，以保 证粉喷桩机及其配套设施的进场，以及所需